Laboratoire, photosynthèse

Introduction

Plusieurs processus sont à l’origine de la respiration chez les vivants. La photosynthèse est le processus dans lequel les plantes respirent par l’absorption de l’énergie solaire pour ensuite libérer du dioxygène. L’énergie du Soleil est absorbée par la chlorophylle qui est dans de nombreux chloroplastes, situés dans les feuilles de la plante, grâce aux minéraux qu’elles contiennent.  Elles sont photo autotrophes, c’est-à-dire qu’ peuvent synthétiser les minéraux leur servant à maintenir en vie leurs feuilles. Ce processus leur permet de produire des sucres utiles à la formation de lipides et les protéines. C’est sans doute le procédé biochimique le plus important du monde des vivants.

Problématique

Quel est/sont les facteur(s) optimal(aux) permettant aux plantes de faire de la photosynthèse?

But

Déterminer expérimentalement le/les facteurs optimisant la photosynthèse et établir un lien avec la vie des humains sur Terre.

Variables

Dépendante : La quantité de gaz récolté.

Indépendante : Le milieu dans lequel le montage se trouve.

Hypothèse

Dans cette réaction de synthèse, les intrants sont l’eau et le gaz carbonique puisque ce sont eux qui réagissent ensemble pour former de nouvelles substances^[1], ce qui nous laisse croire que l’eau et le carbone sont des conditions optimales à la photosynthèse. De plus, l’énergie lumineuse en est une également, en prenant en compte de la formule suivante :

6CO2 + 6H2O + Énergie lumineuse → C6H12O6 + 6O2

Nous savons tous qu’un intrant est un élément qui entre dans un système afin de fournir à celui-ci la matière et l’énergie dont il a besoin pour fonctionner^[2], ce qui revient à dire qu’ils sont indispensables dans une transformation biochimique, donc un facteur optimal. De plus, lorsque l’énergie lumineuse est manquante, nous pensons que la photosynthèse n’aura pas lieu et qu’à la place, il y ait de la respiration cellulaire, qui est en quelque sorte le contraire de la photosynthèse.

La réaction du tison permet de voir s'il y a la présence d'une substance pouvant créer une combustion, généralement le dioxygène. Le tison rallume la flamme donc il y a présence d'une substance pouvant générer une combustion, c’est-à-dire l’oxygène.^[3] Mais si on se fit à la formule, si présence d’oxygène il y a, c’est qu’au départ, il y a du dioxyde de carbone, ce qui confirme que cette substance serait un facteur optimal à la photosynthèse. Si le test du tison porte fruit, notre hypothèse sera confirmée.

Matériel

• 3 béchers de 2000 ml remplis d’eau du robinet;
• 3 entonnoirs en verre;
• Lampe;
• 3 morceaux de plante d’Élodée du Canada;
• 3 éprouvettes;
• 3 bouchons de caoutchouc;
• Allumettes;
• Baguette de bois;
• Éprouvette rempli d’oxygène (Munie d’un bouchon de caoutchouc);
• Éprouvette rempli de dioxyde de carbone (Munie d’un bouchon de caoutchouc);
• Boîte ou contenant opaque;
• Règle en centimètres;

Protocole

1. Effectuer les trois schémas de montage (les mêmes pour les trois) (Voir Annexe 1)
2. Test du tison

      2.1  Allumer une allumette;

2.2  Transmettre la combustion de l’allumette à la baguette de bois, puis l’éteindre;

2.3. Introduire la baguette de bois dans une éprouvette de dioxygène, prévue pour le test et noter le résultat;

2.4. Répéter les étapes 2.1 à 2.3 pour l’éprouvette de dioxyde de carbone;

1. Allumer la lampe et éclairer un seul des trois montages;
2. Enfermer un des deux autres montages restant dans la boîte ou le contenant opaque, le dernier montage restera à la lumière de la pièce.
3. Attendre quelques jours, puis éteindre la lampe ainsi que sortir le montage de la boîte opaque.
4. Retirer les trois éprouvettes en prenant soin que lorsqu’elles sortiront de l’eau, il faudra mettre un bouchon de caoutchouc.
5. Mesurer, à l’aide d’une règle la quantité de gaz recueilli dans chaque éprouvette, puis noter les résultats dans le tableau des mesures.
6. Effectuer le test du tison pour chaque éprouvette (répéter l’étape 2 pour chaque éprouvette)

Résultats

1. Mesures de la quantité de gaz récolté – Mesure de gaz (mm) selon la provenance du gaz

2. Test du tison – Niveau de présence d’étincelles selon la provenance du gaz

Analyse

Notre but était de déterminer expérimentalement le / les facteurs optimisant la photosynthèse et établir un lien avec la vie des humains sur la Terre en exposant des plantes dans certains milieux différents par leur luminosité, via le montage illustré dans l’annexe 1.

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